Pirita

Pirita

Pirita y estructura cristalina

La pirita se conoce también como "oro de los locos" debido a su color amarillo y a su lustre metálico. Encontrada con mayor frecuencia en rocas sedimentarias, la pirita es bastante dura, pero es un mineral muy friable. Su sistema cristalino es el cúbico, tiene tres ejes perpendiculares con la misma longitud: es una estructura muy simétrica.

Pirita, o ferropirita, mineral compuesto por sulfuro de hierro, FeS₂, mineral sulfuroso más común. Cristaliza en el sistema cúbico y se encuentra, con frecuencia, en forma de cristales bien definidos tanto como en formaciones masivas. El mineral es amarillo latón, opaco y tiene un brillo metálico.

El parecido de la pirita con el oro hizo que muchos buscadores lo confundieran con este metal. Se distingue por su brillo y por su dureza que varía entre 6 y 6,5. Su densidad relativa se sitúa entre 4,95 y 5,1.

La pirita es un mineral común en las rocas sedimentarias y también se encuentra en rocas ígneas y rocas metamórficas. Suele estar asociado con formaciones de carbón y, a veces, con oro y con cobre. Se encuentran grandes yacimientos a lo largo del mundo; los de España y Portugal son dignos de ser señalados. La pirita no se extrae como mena de hierro, excepto en países donde no se dispone de menas de óxido de hierro, por la dificultad de extraer el azufre. Se usa sobre todo en la producción comercial de ácido sulfúrico y de vitriolo verde (sulfato de hierro (II) heptahidratado).

La marcasita, mineral con la misma composición que la pirita, se llama ferropirita blanca. Es opaca, con un brillo metálico, pálida-amarillo bronce, y casi blanca cuando está recién fracturada. Su dureza es la misma que la de la pirita y su densidad relativa varía entre 4,85 y 4,90. La marcasita se distingue de la pirita por la diferencia de color y de hábito cristalino o por pruebas químicas. Se descompone con más facilidad que la pirita y es mucho menos común. Se usa, en mucha menor medida que la pirita, en la fabricación de ácido sulfúrico.

Ciclo del carbono en ecología

Ciclo del carbono en ecología

Ciclo del carbono

El carbono, vital para todos los seres vivos, circula de manera continua en el ecosistema terrestre. En la atmósfera existe en forma de dióxido de carbono, que emplean las plantas en la fotosíntesis. Los animales usan el carbono de las plantas y liberan dióxido de carbono, producto del metabolismo. Aunque parte del carbono desaparece de forma temporal del ciclo en forma de carbón, petróleo, combustibles fósiles, gas y depósitos calizos, la respiración y la fotosíntesis mantienen prácticamente estable la cantidad de carbono atmosférico. La industrialización aporta dióxido de carbono adicional al medio ambiente.

Ciclo del carbono (ecología), en ecología, ciclo de utilización del carbono por el que la energía fluye a través del ecosistema terrestre. El ciclo básico comienza cuando las plantas, a través de la fotosíntesis, hacen uso del dióxido de carbono (CO₂) presente en la atmósfera o disuelto en el agua. Parte de este carbono pasa a formar parte de los tejidos vegetales en forma de hidratos de carbono, grasas y proteínas; el resto es devuelto a la atmósfera o al agua mediante la respiración. Así, el carbono pasa a los herbívoros que comen las plantas y de ese modo utilizan, reorganizan y degradan los compuestos de carbono. Gran parte de éste es liberado en forma de CO₂ por la respiración, como producto secundario del metabolismo, pero parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnívoros, que se alimentan de los herbívoros. En última instancia, todos los compuestos del carbono se degradan por descomposición, y el carbono es liberado en forma de CO₂, que es utilizado de nuevo por las plantas.

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INTERCAMBIOS AIRE-AGUA

A escala global, el ciclo del carbono implica un intercambio de CO₂ entre dos grandes reservas: la atmósfera y las aguas del planeta. El CO₂ atmosférico pasa al agua por difusión a través de la interfase aire-agua. Si la concentración de CO₂ en el agua es inferior a la de la atmósfera, éste se difunde en la primera, pero si la concentración de CO₂ es mayor en el agua que en la atmósfera, la primera libera CO₂ en la segunda. En los ecosistemas acuáticos se producen intercambios adicionales. El exceso de carbono puede combinarse con el agua para formar carbonatos y bicarbonatos. Los carbonatos pueden precipitar y depositarse en los sedimentos del fondo. Parte del carbono se incorpora a la biomasa (materia viva) de la vegetación forestal y puede permanecer fuera de circulación durante cientos de años. La descomposición incompleta de la materia orgánica en áreas húmedas tiene como resultado la acumulación de turba. Durante el periodo carbonífero este tipo de acumulación dio lugar a grandes depósitos de combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas.

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RECURSOS TOTALES DE CARBONO

Los recursos totales de carbono, estimados en unas 49.000 gigatoneladas (1 gigatonelada es igual a 10⁹ toneladas), se distribuyen en formas orgánicas e inorgánicas. El carbón fósil representa un 22% del total. Los océanos contienen un 71% del carbono del planeta, fundamentalmente en forma de iones carbonato y bicarbonato. Un 3% adicional se encuentra en la materia orgánica muerta y el fitoplancton. Los ecosistemas terrestres, en los que los bosques constituyen la principal reserva, contienen cerca de un 3% del carbono total. El 1% restante se encuentra en la atmósfera, circulante, y es utilizado en la fotosíntesis.

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ADICIONES A LA ATMÓSFERA

Debido a la combustión de los combustibles fósiles, la destrucción de los bosques y otras prácticas similares, la cantidad de CO₂ atmosférico ha ido aumentando desde la Revolución Industrial. La concentración atmosférica ha aumentado de unas 260 a 300 partes por millón (ppm) estimadas en el periodo preindustrial, a más de 350 ppm en la actualidad. Este incremento representa sólo la mitad del dióxido de carbono que, se estima, se ha vertido a la atmósfera. El otro 50% probablemente haya sido absorbido y almacenado por los océanos. Aunque la vegetación del planeta puede absorber cantidades considerables de carbono, es también una fuente adicional de CO₂.

El CO₂ atmosférico actúa como un escudo sobre la Tierra. Es atravesado por las radiaciones de onda corta procedentes del espacio exterior, pero bloquea el escape de las radiaciones de onda larga. Dado que la contaminación atmosférica ha incrementado los niveles de CO₂ de la atmósfera, el escudo va engrosándose y retiene más calor, lo que hace que las temperaturas globales aumenten en un proceso conocido como efecto invernadero. Aunque el incremento aún no ha sido suficiente para destruir la variabilidad climática natural, el incremento previsto en la concentración de CO₂ atmosférico debido a la combustión de combustibles fósiles sugiere que las temperaturas globales podrían aumentar entre 2 y 6 °C a comienzos del siglo XXI. Este incremento sería suficientemente significativo para alterar el clima global y afectar al bienestar de la humanidad.

Dióxido de carbono

Dióxido de carbono

Dióxido de carbono, gas incoloro, inodoro y con un ligero sabor ácido, cuya molécula consiste en un átomo de carbono unido a dos átomos de oxígeno (CO₂). El químico escocés Joseph Black lo denominó 'aire fijo', y lo obtuvo a partir de la descomposición de la marga y la caliza, como parte de la composición química de esas sustancias. El químico francés Antoine Lavoisier lo identificó como un óxido de carbono al demostrar que el gas obtenido por la combustión del carbón de leña es idéntico en sus propiedades al 'aire fijo' obtenido por Black. El dióxido de carbono es 1,5 veces aproximadamente más denso que el aire. Es soluble en agua en una proporción de un 0,9 de volumen del gas por volumen de agua a 20 °C.

El dióxido de carbono se produce por diversos procesos: por combustión u oxidación de materiales que contienen carbono, como el carbón, la madera, el aceite o algunos alimentos; por la fermentación de azúcares, y por la descomposición de los carbonatos bajo la acción del calor o los ácidos. Comercialmente el dióxido de carbono se recupera de los gases de hornos de calcinación, de los procesos de fermentación, de la reacción de los carbonatos con los ácidos, y de la reacción del vapor con el gas natural, una fase de la producción comercial de amoníaco. El dióxido de carbono se purifica disolviéndolo en un solución concentrada de carbonato alcalino y luego calentando la disolución con vapor. El gas se recoge y se comprime en cilindros de acero.

La atmósfera contiene dióxido de carbono en cantidades variables, aunque normalmente es de 3 a 4 partes por 10.000, y aumenta un 0,4% al año. Es utilizado por las plantas verdes en el proceso conocido como fotosíntesis, por el cual se fabrican los carbohidratos, dentro del ciclo del carbono.

El dióxido de carbono se usa para fabricar carbonato de sodio, Na₂CO₃ · 1OH₂O (sosa para lavar), e hidrogenocarbonato de sodio, NaHCO₃ (bicarbonato de sodio). Disuelto bajo una presión de 2 a 5 atmósferas, el dióxido de carbono produce la efervescencia de las bebidas gaseosas. No arde ni sufre combustión, por lo que se emplea en extintores de fuego. El extintor de CO₂ es un cilindro de acero lleno de dióxido de carbono líquido que, cuando se libera, se expande repentinamente y produce una bajada de temperatura tan enorme que se solidifica en 'nieve' en polvo. Esta nieve se volatiliza (se evapora) al contacto con la sustancia en combustión, produciendo una capa de gas que enfría y mitiga la llama. El dióxido de carbono sólido, conocido como hielo seco, se usa mucho como refrigerante. Su capacidad para enfriar es casi el doble que la del hielo del agua; sus ventajas son que no pasa a líquido sino que se convierte en un gas, produciendo una atmósfera inerte que reduce el crecimiento de las bacterias.

La presencia de dióxido de carbono en la sangre estimula la respiración. Por esa razón se le añade dióxido de carbono al oxígeno o aire ordinario en la respiración artificial, y a los gases utilizados en la anestesia.

Compuesto organometálico

Compuesto organometálico

Compuesto organometálico, compuesto en el que los átomos de carbono forman enlaces covalentes (comparten electrones) con un átomo metálico. Los compuestos basados en cadenas y anillos de átomos de carbono se llaman orgánicos, y éste es el fundamento del nombre ‘organometálicos’. Este grupo incluye un elevado número de compuestos y algunos químicos lo consideran un grupo distinto al de los compuestos orgánicos e inorgánicos.

Entre los primeros compuestos organometálicos conocidos se encuentran los reactivos de Grignard, conocidos así por su descubridor, el químico francés Victor Grignard. Su fórmula es RMgX, donde R es un grupo orgánico alquilo y X es un halógeno. Un ejemplo es el bromuro de etilmagnesio, C₂H₅MgBr.

Los reactivos de Grignard se preparan por reacción de un haloalcano, como el bromoetano, con magnesio en éter. El enlace carbono-magnesio es muy polar, es decir, tiene muy separadas las regiones de carga positiva (sobre el magnesio) y negativa (sobre el carbono). El compuesto resultante reacciona como si tuviera iones R^-. Debido a su reactividad, los reactivos de Grignard son muy útiles para preparar una gran variedad de compuestos orgánicos.

En la década de 1950 se prepararon los primeros compuestos organometálicos que contenían metales de transición (véase Elementos de transición). Entre éstos se incluye un grupo de compuestos conocidos como ‘compuestos tipo sandwich’, en los que un átomo metálico se encuentra entre dos anillos orgánicos, a modo de sandwich. El más estable de todos ellos se llama ferroceno y posee un átomo de hierro entre dos anillos de ciclopentadieno. El hierro está como ion Fe²⁺ y cada uno de los anillos tiene una carga negativa.

En la actualidad se conoce una familia de compuestos similares, con una gran variedad de metales y anillos de distintos tamaños. Los compuestos organometálicos tienen aplicaciones muy variadas. Algunos ejemplos son:

• El tetraetilplomo, Pb(C₂H₅)₄, es un aditivo de las gasolinas que actúa como antidetonante.
• Los compuestos organolíticos y organoalumínicos se utilizan como catalizadores en reacciones de polimerización.
• El trietilaluminio, Al(C₂H₅)₃, forma parte del catalizador de Ziegler-Natta, que se utiliza, por ejemplo, para la producción de polietileno y polipropeno. Este catalizador hace posible la polimerización del etileno a una temperatura inferior a 50 °C y una presión inferior a 50 atmósferas, en contra de los 300 °C y las 2.000 atmósferas que se necesitarían en ausencia de catalizador.

Algunas moléculas de importancia biológica son organometálicas, por ejemplo:

• La clorofila, la molécula responsable de la absorción de luz en la fotosíntesis, posee un átomo de magnesio en el centro de una serie de anillos orgánicos.

• La hemoglobina, la molécula que transporta el oxígeno en la sangre, posee un sistema de anillos similar al de la clorofila, pero con un átomo de hierro. Cuatro de estos anillos hemo se unen a una proteína constituyendo la hemoglobina.
• La vitamina B₁₂ presenta un sistema cíclico similar, pero contiene cobalto metal. 

Compuesto de coordinación

Compuesto de coordinación

Compuesto de coordinación, compuesto en el que un átomo metálico o un ion positivo se encuentra rodeado de moléculas neutras o iones negativos formando enlaces con él. Estos compuestos se utilizan como catalizadores y suelen ser coloreados, por lo que se emplean como colorantes o tintes. Se les denomina también complejos.

En los compuestos de coordinación, el metal suele ser un metal de transición. Las moléculas neutras o iones negativos se denominan ligandos y forman enlaces con el metal a través de sus pares de electrones libres; estos enlaces son covalentes de tipo dativo (aquéllos en los que los dos electrones del enlace provienen de uno sólo de los átomos implicados en el enlace). Son ligandos habituales el amoníaco (NH₃), el agua (H₂O), los iones cloruro (Cl^-) y los iones hidróxido (OH^-). Los complejos pueden estar cargados positiva o negativamente, o también pueden ser neutros, dependiendo de la suma de las cargas del metal y los ligandos. El número de ligandos que rodean al metal recibe el nombre de número o índice de coordinación del complejo. Los números o índices de coordinación más habituales son 4 y 6. Los complejos tetracoordinados suelen ser cuadrados o tetraédricos, mientras que los hexacoordinados son octaédricos. A continuación se muestran algunos ejemplos.

El cis-platino es una molécula tetracoordinada planocuadrada, y se utiliza en la quimioterapia anticancerígena. Es eléctricamente neutra: el platino está en forma de ion con carga +2, los dos ligandos amoníaco son neutros y los dos cloruros poseen una carga negativa cada uno.

El anión tetraédrico tetraclorocobalto (ii) posee carga negativa porque el ion cobalto (Co²⁺) está rodeado de cuatro ligandos cloruro con una carga negativa cada uno.

El catión hexaacuoníquel (ii) tiene carga positiva, ya que el ion Ni²⁺ está rodeado por seis moléculas de agua neutras dispuestas en las esquinas de un octaedro.

Los quelatos son compuestos de coordinación en los que el ligando posee dos o más puntos de unión con el metal. El ligando 1,2-diaminoetano (etilendiamina) es un ejemplo de ligando bidentado.

Entre los numerosos ejemplos de complejos fuertemente coloreados se encuentra el catión tetraacuocobre (ii), Cu(H₂O)₄²⁺, que es el responsable del color azul del sulfato de cobre. Otro complejo de este tipo es el catión pentaacuotiocianatohierro (iii), Fe(H₂O)₅SCN²⁺, que confiere a las disoluciones un color rojo sangre.

Sistema Internacional de unidades

Sistema Internacional de unidades

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INTRODUCCIÓN

Sistema Internacional de unidades, nombre adoptado por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas (celebrada en París en 1960) para un sistema universal, unificado y coherente de unidades de medida, basado en el sistema mks (metro-kilogramo-segundo). Este sistema se conoce como SI, iniciales de Sistema Internacional. En la Conferencia de 1960 se definieron los patrones para seis unidades básicas o fundamentales y dos unidades suplementarias (radián y estereorradián); en 1971 se añadió una séptima unidad fundamental, el mol. Las dos unidades suplementarias se suprimieron como una clase independiente dentro del Sistema Internacional en la XX Conferencia General de Pesas y Medidas (1995); estas dos unidades quedaron incorporadas al SI como unidades derivadas sin dimensiones. Las siete unidades fundamentales se enumeran en la tabla 1. Los símbolos de la última columna son los mismos en todos los idiomas.

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LONGITUD

El metro tiene su origen en el sistema métrico decimal. Por acuerdo internacional, el metro patrón se había definido como la distancia entre dos rayas finas sobre una barra hecha de una aleación de platino e iridio y conservada en París. La conferencia de 1960 redefinió el metro como 1.650.763,73 longitudes de onda de la luz anaranjada-rojiza emitida por el isótopo criptón 86. El metro volvió a redefinirse en 1983 como la longitud recorrida por la luz en el vacío en un intervalo de tiempo de 1/299.792.458 de segundo.

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MASA

Cuando se creó el sistema métrico decimal el kilogramo se definió como la masa de 1 decímetro cúbico de agua pura a la temperatura en que alcanza su máxima densidad (4,0 °C). Se fabricó un cilindro de platino que tuviera la misma masa que dicho volumen de agua en las condiciones especificadas. Después se descubrió que no podía conseguirse una cantidad de agua tan pura ni tan estable como se requería. Por eso el patrón primario de masa pasó a ser el cilindro de platino, que en 1889 fue sustituido por un cilindro de platino-iridio de masa similar. En el SI el kilogramo se sigue definiendo como la masa del cilindro de platino-iridio conservado en París.

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TIEMPO

Durante siglos el tiempo se ha venido midiendo en todo el mundo a partir de la rotación de la Tierra. El segundo, la unidad de tiempo, se definió en un principio como 1/86.400 del día solar medio, que es el tiempo de una rotación completa de la Tierra sobre su eje en relación al Sol. Sin embargo, los científicos descubrieron que la rotación de la Tierra no era lo suficientemente constante para servir como base del patrón de tiempo. Por ello, en 1967 se redefinió el segundo a partir de la frecuencia de resonancia del átomo de cesio, es decir, la frecuencia en que dicho átomo absorbe energía. Ésta es igual a 9.192.631.770 Hz (hercios, o ciclos por segundo). El segundo es la duración de 9.192.631.770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles energéticos hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

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TEMPERATURA

La escala de temperaturas adoptada por la Conferencia de 1960 se basó en una temperatura fija, la del punto triple del agua. El punto triple de una sustancia corresponde a la temperatura y presión a las que sus formas sólida, líquida y gaseosa están en equilibrio. Se asignó un valor de 273,16 K a la temperatura del punto triple del agua, mientras que el punto de congelación del agua a presión normal se tomó como 273,15 K, que equivalen exactamente a 0 °C en la escala de temperaturas de Celsius. La escala Celsius, o centígrada, toma su nombre del astrónomo sueco del siglo XVIII Anders Celsius, el primero en proponer la utilización de una escala en la que se dividiera en 100 grados el intervalo entre los puntos de congelación y ebullición del agua. Por acuerdo internacional la denominación grado Celsius ha sustituido oficialmente a la de grado centígrado.

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OTRAS UNIDADES

En el SI el amperio se define como la intensidad de una corriente eléctrica constante que, al fluir por dos conductores paralelos de longitud infinita situados en el vacío y separados entre sí 1 metro, produciría entre ambos conductores una fuerza por unidad de longitud de 2 × 10^-7 newtons por metro.

En 1971 se definió el mol como la cantidad de sustancia existente en un sistema que contiene tantas entidades elementales —que pueden ser moléculas, átomos, iones y otras— como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Esta cifra, conocida como número de Avogadro, es aproximadamente 6,022 × 10²³.

La unidad internacional de intensidad luminosa, la candela, se definió en 1948 como 1/60 de la luz radiada por un centímetro cuadrado de un cuerpo negro —un emisor perfecto de radiación— a la temperatura de solidificación normal del platino. En 1979, la Conferencia Internacional de Pesas y Medidas modificó esa definición: “La candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 × 10¹² Hz y cuya intensidad energética en esa dirección es 1/683 vatios por estereorradián (W/sr)”.

Las unidades del SI para todas las demás magnitudes se derivan de las siete unidades fundamentales. En la tabla 2 se muestran ejemplos de algunas unidades derivadas del SI, expresadas en unidades fundamentales. Ciertas unidades derivadas se emplean con tanta frecuencia que han recibido un nombre especial —generalmente el de un científico—, como se indica en la tabla 3.

Una característica del SI es que es un sistema coherente, es decir, las unidades derivadas se expresan como productos y cocientes de unidades fundamentales y otras unidades derivadas, sin la introducción de factores numéricos. Esto hace que algunas unidades resulten demasiado grandes para el uso habitual y otras sean demasiado pequeñas. Por eso se adoptaron y ampliaron los prefijos desarrollados para el sistema métrico. Estos prefijos, indicados en la tabla 4, se emplean tanto con unidades fundamentales como derivadas. Algunos ejemplos son: milímetro (mm), kilómetro/hora (km/h), megavatio (MW) o picofaradio (pF). Como no se emplean prefijos dobles y el nombre de la unidad fundamental ‘kilogramo’ ya contiene un prefijo, los prefijos no se emplean con esta unidad sino con gramo.

Algunas unidades que no forman parte del SI se emplean de forma tan generalizada que no resulta práctico abandonarlas. Las unidades cuyo uso se sigue aceptando por el SI se enumeran en la tabla 5.

El empleo de algunas otras unidades de uso común se permite durante un tiempo limitado, sujeto a una revisión en el futuro. Entre estas unidades están la milla náutica, el nudo, el ángstrom, la atmósfera, la hectárea o el bar.

Tabla 1: unidades básicas del SI

Magnitud

Nombre de la unidad SI básica

Símbolo

Longitud	metro	m
Masa	kilogramo	kg
Tiempo	segundo	s
Intensidad de corriente eléctrica	amperio	A
Temperatura termodinámica	kelvin	K
Cantidad de sustancia	mol	mol
Intensidad luminosa	candela	cd

Gabro

Gabro

Gabro

El gabro es una roca ígnea, de grano grueso, compuesta esencialmente por plagioclasa cálcica, piroxeno y olivino. Puede ser pardo negruzco o de color gris a gris oscuro o verde.

Gabro, nombre general de un gran grupo de rocas ígneas granulares. Son los equivalentes intrusivos del basalto, y están compuestos por plagioclasas básicas —feldespato— con predominio de minerales oscuros, con frecuencia piroxenos, hornblenda u olivino. Las rocas son pesadas y a menudo verdosas. Los gabros forman los Black Cuillins en la isla de Skye en Escocia y se encuentran en las tierras altas a lo largo de la orilla norte del Lago Superior. También aparecen en África del Sur, Groenlandia y Estados Unidos.

Ácido palmítico

Ácido palmítico

Ácido palmítico, sólido blanco grisáceo, untuoso al tacto, de fórmula CH₃(CH₂)₁₄COOH. Es un ácido graso saturado que se encuentra en una gran proporción en el aceite de palma, de ahí su nombre. Es soluble en alcohol y éter, pero no en agua. Tiene un punto de fusión de 63 °C y un punto de ebullición de 271 °C a una presión de 100 mm de mercurio.

Se encuentra en la mayoría de las grasas y aceites, animales y vegetales, en forma de éster (tripalmitato de glicerilo o palmitina). Por saponificación, es decir, por reacción del éster con un álcali (hidróxido de sodio o potasio) se obtiene la sal alcalina, y a partir de ella se puede obtener el ácido por tratamiento con un ácido mineral. Las sales alcalinas tanto del ácido palmítico como del ácido esteárico son los principales constituyentes del jabón.

Se utiliza en aceites lubricantes, en materiales impermeables, como secante de pinturas y en la fabricación de jabón.

Fenol

Fenol

Fenol, antiguamente llamado ácido fénico o ácido carbólico, es un compuesto orgánico aromático de fórmula C₆H₅OH (véase Compuestos aromáticos). Es débilmente ácido y se asemeja a los alcoholes en su estructura. Los cristales incoloros, y en forma de aguja, del fenol purificado tienen un punto de fusión de 43 °C y un punto de ebullición de 182 °C. Cuando están almacenados, los cristales se vuelven rosados y finalmente rojizos. El fenol es soluble en disolventes orgánicos y ligeramente soluble en agua a temperatura ambiente, pero por encima de los 66 °C es soluble en todas proporciones. Es un componente del alquitrán de hulla.

En 1867, el cirujano británico Joseph Lister utilizó por primera vez el fenol como desinfectante para esterilizar heridas, vendajes e instrumentos quirúrgicos. Las disoluciones diluidas son antisépticos muy útiles, pero las disoluciones concentradas son cáusticas y dejan cicatrices en los tejidos. Actualmente, el fenol ha sido sustituido por germicidas menos irritantes y más eficaces, pero aún se sigue usando en la fabricación de resinas, plásticos, insecticidas, explosivos, tintes y detergentes, y como materia prima para la producción de algunos medicamentos, como la aspirina.

Un derivado del fenol, la fenolftaleína (C₂₀H₁₄O₄), es un compuesto químico obtenido por la reacción entre el fenol y el anhídrido ftálico en presencia de ácido sulfúrico; se usa como indicador de la acidez.

El término fenol se usa también para denominar a cualquiera de los compuestos de carácter ácido que son derivados hidroxilados de los hidrocarburos aromáticos, por ejemplo, los metilfenoles (cresoles) y la resorcina.

Sistema numérico

Sistema numérico

Signos matemáticos de la antigüedad

Sistema numérico, en matemáticas, varios sistemas de notación que se han usado o se usan para representar cantidades abstractas denominadas números. Un sistema numérico está definido por la base que utiliza. La base es el número de símbolos diferentes, o guarismos (véase Numeración), necesarios para representar un número cualquiera, de los infinitos posibles, en el sistema. Por ejemplo, el sistema decimal, utilizado hoy de forma universal (con la excepción de los ordenadores o computadoras), necesita diez símbolos diferentes o dígitos para representar un número y es, por tanto, un sistema numérico en base 10.

A lo largo de la historia se han usado multitud de sistemas numéricos. En realidad, cualquier número mayor que 1 puede ser utilizado como base. Algunas civilizaciones usaban sistemas basados en los números 3, 4 o 5. Los babilonios utilizaron el sistema sexagesimal, basado en el número 60, y los romanos (en cierta aplicaciones) el sistema duodecimal, con el número 12 como base. Los mayas utilizaban el sistema vigesimal, basado en el número 20. El sistema binario, o en base 2, fue usado por algunas tribus antiguas y junto con el sistema en base 16 se usa en la actualidad en los ordenadores o computadoras.

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VALORES POSICIONALES

Comparación entre el sistema decimal (base 10) y el binario (base 2)

Los ordenadores o computadoras normalmente procesan los números decimales en forma binaria. Por ejemplo, en el sistema decimal codificado en binario (BCD) cada uno de los dígitos decimales del 0 al 9 se codifica con 4 bits. Los cuadros de esta tabla son similares a los grupos de cuatro bits del BCD.

La posición de una cifra indica el valor de dicha cifra en función de los valores exponenciales de la base. En el sistema decimal, la cantidad representada por uno de los diez dígitos utilizados —0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9— depende de su posición en el número completo. Por ejemplo, el número 3.098.323 es la representación de (3 × 10⁶) + (0 × 10⁵) + (9 × 10⁴) + (8 × 10³) + (3 × 10²) + (2 × 10¹) + (3 × 10⁰, o 3 × 1). El primer 3 (empezando por la derecha) representa 3 unidades; el segundo, 300 unidades y el tercero, 3 millones de unidades.

Dos dígitos —0 y 1— son suficientes para representar un número en el sistema binario; 6 cifras —0, 1, 2, 3, 4 y 5— se necesitan para representar un número en el sistema sextil y 16 guarismos —0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A (diez), B (once), C (doce) ... y F (quince)— son necesarios en el sistema hexadecimal. El número 30.155 en el sistema en base 6 es igual al número (3 × 6⁴) + (0 × 6³) + (1 × 6²) + (5 × 6¹) + (5 × 6⁰) = 3.959 en el sistema decimal. El número 2EF del sistema hexadecimal es el número (2 × 16²) + (14 × 16¹) + (15 × 16⁰) = 751 en el sistema decimal.

Para convertir un número n dado en base 10 a base b, se divide (en el sistema decimal) n por b, el cociente se divide de nuevo por b y así sucesivamente hasta que se obtenga un cociente cero. Los restos sucesivos de esta serie de divisiones son los dígitos que expresan n en base b (la base se suele escribir como un subíndice del número). A medida que la base sea mayor, se necesitan más guarismos, pero la representación de un número requiere menos dígitos.

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SISTEMA BINARIO

El sistema binario desempeña un importante papel en la tecnología de los ordenadores. Los primeros 20 números en el sistema en base 2 son 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111, 10000, 10001, 10010, 10011 y 10100. Cualquier número se puede representar en el sistema binario, como suma de varias potencias de dos. Por ejemplo, el número 10101101 representa, empezando por la derecha, (1 × 2⁰) + (0 × 2¹) + (1 × 2²) + (1 × 2³) + (0 × 2⁴) + (1 × 2⁵) + (0 × 2⁶) + (1 × 2⁷) = 173.

Las operaciones aritméticas con números en base 2 son muy sencillas. Las reglas básicas son: 1 + 1 = 10 y 1 × 1 = 1. El cero cumple las mismas propiedades que en el sistema decimal: 1 × 0 = 0 y 1 + 0 = 1. La adición, sustracción y multiplicación se realizan de manera similar a las del sistema decimal:

Puesto que sólo se necesitan dos dígitos (o bits), el sistema binario se utiliza en los ordenadores o computadoras. Un número binario cualquiera se puede representar, por ejemplo, con las distintas posiciones de una serie de interruptores. La posición 'encendido' corresponde al 1, y 'apagado' al 0. Además de interruptores, también se pueden utilizar puntos imantados en una cinta magnética o disco: un punto imantado representa al dígito 1, y la ausencia de un punto imantado es el dígito 0. Los biestables —dispositivos electrónicos con sólo dos posibles valores de voltaje a la salida y que pueden saltar de un estado al otro mediante una señal externa— también se pueden utilizar para representar números binarios. Los circuitos lógicos realizan operaciones con números en base 2. La conversión de números decimales a binarios para hacer cálculos, y de números binarios a decimales para su presentación, se realizan electrónicamente.